(57)【要約】  下型に供給した溶融ガラスを加圧成形してガラス成形体を製造する方法において、上型でプレス成形する際に、下型上の溶融ガラスの中心部分と、プレス方向から見て溶融ガラス周辺部分との温度差を小さくでき、ガラス成形体に発生する形状欠陥を抑制することができるガラス成形体の製造方法を提供する。前記製造方法は、供給工程の後、溶融ガラスの周辺部を加熱手段で加熱する加熱工程を有し、該加熱工程により、溶融ガラスの周辺部の温度低下を抑制し、これによって溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づけ、その後、加圧成形工程を行う。
2011021550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型に、該下型よりも高温の溶融ガラスを供給する供給工程と、
供給された前記溶融ガラスを、前記下型と、前記下型に対向する上型とで加圧成形する加圧成形工程と、を有するガラス成形体の製造方法において、
前記供給工程の後、前記溶融ガラスの周辺部を加熱手段で加熱し、前記溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づける加熱工程を有し、
該加熱工程により前記溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づけた後、前記加圧成形工程を行うことを特徴とするガラス成形体の製造方法。
【請求項２】
前記供給工程は、側壁を用いて、前記下型の上に供給された溶融ガラスの周辺方向への広がりを規制することを特徴とする請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項３】
前記側壁の温度は、前記供給工程で供給される溶融ガラスの温度よりも低いことを特徴とする請求項２に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項４】
前記供給工程の後、前記加熱工程の前に、前記側壁を前記溶融ガラスに接触しない位置に退避させる退避工程を有することを特徴とする請求項３に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記溶融ガラスの周辺部に配置されたリング状の加熱体であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項６】
前記リング状の加熱体は、周方向に分割された複数の加熱部材から構成され、前記複数の加熱部材のそれぞれの間隔を変えることにより、前記リング状の加熱体のリング径を、前記溶融ガラスの径に応じて変更することを特徴とする請求項５に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項７】
前記側壁は、複数の側壁部材を組み合わせて構成され、前記加熱工程は、前記複数の側壁部材を前記加熱手段として用いることを特徴とする請求項２に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項８】
前記加熱手段は、前記下型と相対的に移動可能な構成とし、前記供給工程の後、前記加熱手段は前記下型の上の溶融ガラスの周辺部を加熱する位置に移動し、前記溶融ガラスの周辺部を加熱した後、前記加圧成形工程の前に、前記加熱手段は、前記上型で前記溶融ガラスを加圧成形する際に接触しない位置に移動することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子等として用いるガラス成形体の製造方法に関し、特に、下型に供給した溶融ガラスを加圧成形するガラス成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ用レンズ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズ、携帯電話用カメラレンズ、光通信用のカップリングレンズなど、種々の光学デバイス用の光学素子として、ガラス素材を成形金型で加圧成形して製造したガラス成形体が多く用いられている。このような光学素子として用いられるガラス成形体は、近年の光学製品の高精度化に伴って、ますます高いレベルのものが要求されるようになってきている。【０００３】
このようなガラス成形体の製造方法の１つとして、下型に、該下型よりも高温の溶融ガラスを供給し、供給した溶融ガラスが冷却・固化する前に下型と上型とで加圧成形する方法（以下、「ダイレクトプレス法」ともいう。）が知られている。この方法は溶融ガラスから直接ガラス成形体を製造することができ、１回の成形に要する時間を非常に短くできることから注目されている。【０００４】
しかし、ダイレクトプレス法においては、下型上に供給された溶融ガラスを上型で加圧成形する際、溶融ガラスの中心部分が高温で、表面付近の温度はその周辺雰囲気に冷却されて低温となっている。特に、溶融ガラスの周囲を囲う側壁を設けた場合は、プレス方向から見て、表面端付近は、側壁による冷却も加わり、より低温となる。このように、加圧成形前の溶融ガラスの中心部と表面付近との温度差が大きいと、加圧後のガラス内部と表面部との熱収縮の差が大きくなり、ガラス表面にヒケが発生する。そのために最終製品とするには、表面を研削・研磨等を行う必要があり、且つその削り代を多く取らなければならないという問題があった。【０００５】
このような問題点に対して、特許文献１においては、下型上に供給された溶融ガラス塊の上表面を冷却する工程と、その後に溶融ガラス塊の放熱を抑制する工程を設け、放熱抑制手段として、遮熱部材を用いて、溶融ガラスの内部と上部との温度差を小さくし、その後、上型で加圧成形することで、その後のガラス内部と外周部の熱収縮量の差を小さくして形状の欠陥を抑制する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法で、中間製品としてのガラスブランクスを製造し、その後、表面を研削・研磨等により最終製品とする場合は、削り代が少なくなり、問題なかった。しかしながら、ダイレクトプレス法により最終製品としてのガラス成形体を製造する場合は、特許文献１の方法によっても、十分な精度のガラス成形体を得ることができず、表面に微小なへこみやシワ、傷などの欠陥が発生するという問題があった。本発明者等は、ダイレクトプレス法におけるガラス形成体のこれらの欠陥の原因を鋭意検討した結果、上型でプレス成形する際の溶融ガラスの中心部分と、プレス方向から見て溶融ガラス周辺部分との温度差が大きいと、周辺部分に欠陥が発生しやすいことが判った。また、特許文献１の方法では、十分にこの温度差を小さくできていないことが判った。【０００８】
よって、本発明の目的は、下型に供給した溶融ガラスを加圧成形してガラス成形体を製造する方法において、上型でプレス成形する際に、下型上の溶融ガラスの中心部分と、プレス方向から見て溶融ガラス周辺部分との温度差を小さくでき、ガラス成形体に発生する形状欠陥を抑制することができるガラス成形体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。【００１０】
１．下型に、該下型よりも高温の溶融ガラスを供給する供給工程と、
供給された前記溶融ガラスを、前記下型と、前記下型に対向する上型とで加圧成形する加圧成形工程と、を有するガラス成形体の製造方法において、
前記供給工程の後、前記溶融ガラスの周辺部を加熱手段で加熱し、前記溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づける加熱工程を有し、
該加熱工程により前記溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づけた後、前記加圧成形工程を行うことを特徴とするガラス成形体の製造方法。【００１１】
２．前記供給工程は、側壁を用いて、前記下型の上に供給された溶融ガラスの周辺方向への広がりを規制することを特徴とする前記１に記載のガラス成形体の製造方法。【００１２】
３．前記側壁の温度は、前記供給工程で供給される溶融ガラスの温度よりも低いことを特徴とする前記２に記載のガラス成形体の製造方法。【００１３】
４．前記供給工程の後、前記加熱工程の前に、前記側壁を前記溶融ガラスに接触しない位置に退避させる退避工程を有することを特徴とする前記３に記載のガラス成形体の製造方法。【００１４】
５．前記加熱手段は、前記溶融ガラスの周辺部に配置されたリング状の加熱体であることを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載のガラス成形体の製造方法。【００１５】
６．前記リング状の加熱体は、周方向に分割された複数の加熱部材から構成され、前記複数の加熱部材のそれぞれの間隔を変えることにより、前記リング状の加熱体のリング径を、前記溶融ガラスの径に応じて変更することを特徴とする前記５に記載のガラス成形体の製造方法。【００１６】
７．前記側壁は、複数の側壁部材を組み合わせて構成され、前記加熱工程は、前記複数の側壁部材を前記加熱手段として用いることを特徴とする前記２に記載のガラス成形体の製造方法。【００１７】
８．前記加熱手段は、前記下型と相対的に移動可能な構成とし、前記供給工程の後、前記加熱手段は前記下型の上の溶融ガラスの周辺部を加熱する位置に移動し、前記溶融ガラスの周辺部を加熱した後、前記加圧成形工程の前に、前記加熱手段は、前記上型で前記溶融ガラスを加圧成形する際に接触しない位置に移動することを特徴とする前記１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、溶融ガラスを加圧成形する前に、下型上に供給された溶融ガラスの周辺部を加熱手段で加熱することにより、溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づけ、その後加圧成形するので、ガラス成形体に発生する形状欠陥を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガラス成形体の製造方法の全体を示すフローチャートである。
【図２】各工程における金型（下型１１、上型１２，側壁１３）、溶融ガラス４０、加熱手段５０等の状態を示す模式図である。
【図３】実施例で用いたガラス成形体の模式図である。
【図４】実施例で用いた加熱手段を示す模式図である。
【図５】実施例で用いた溶融ガラス表面の温度変化を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図１と図２を参照しつつ詳細に説明するが、本発明は該実施の形態に限られるものではない。図１は、本実施形態のガラス成形体の製造方法の全体を示すフローチャート、図２は、本実施形態の各工程における金型（下型１１、上型１２，側壁１３）、溶融ガラス４０、加熱手段５０等の状態を示す模式図である。Ｐ１は、下型１１上に溶融ガラス４０を供給する供給位置を示し、Ｐ２は、下型１１上の溶融ガラス４０を上型１２により加圧成形する加圧位置を示している。また、「Ｐ１→Ｐ２」は、供給位置Ｐ１から加圧位置Ｐ２までの移動過程を示している。
【００２１】
先ず、本実施形態で用いるガラス成形体の製造装置の構成について、図２を用いて説明する。ガラス成形体の製造装置は、図２（ａ）に示すように、供給位置Ｐ１において、下型１１に溶融ガラス４０を供給するための溶融ガラスを貯留する溶融槽３４、溶融槽３４の下部に接続され、溶融ガラスを流下させるノズル３３と、下型１１で受けた溶融ガラス４０が、周辺方向に広がるのを規制するための側壁１３とを備え、また、図２（ｄ）に示すように、溶融ガラス４０を下型１１上に供給した後、上型１２で加圧するまでの間で、溶融ガラス４０の周辺部の温度を溶融ガラス４０の中心部の温度に近づけるための加熱手段５０と、図２（ｆ）に示すように、加圧位置Ｐ２において、下型１１上の溶融ガラスを加圧成形するための上型１２と、を備えている。
【００２２】
下型１１は溶融ガラスを受けるための受け面１４を有し、上型１２は光学素子の光学面を形成するための成形面１５を有している。下型１１は、図示しない駆動手段により、ノズル３３の下方で溶融ガラス４０を受けるための供給位置Ｐ１と、上型１２と対向して溶融ガラス４０を加圧成形するための加圧位置Ｐ２との間で移動可能に構成されている。
【００２３】
上型１２は、図示しない駆動手段により、上下方向に移動可能に構成されている。この駆動手段は、制御装置により、上型１２の位置の制御と、上型１２に負荷される荷重の制御が行われる。このような駆動手段としては、サーボモータやエアシリンダ、油圧シリンダ、リニアモータ、ステッピングモータなどの公知の駆動手段を適宜選択して用いることができる。
【００２４】
側壁１３は、溶融ガラスと接触する内壁面１６を有し、上下方向への移動と回転移動の可能な回転軸１７に接続されて、下型１１に対して相対的に移動可能となっている。
【００２５】
加熱手段５０は、下型１１上に供給された溶融ガラス４０と非接触な状態で、その周辺部を加熱する手段であり、上下方向への移動と回転移動の可能な回転軸５１に接続されて、下型１１に対して相対的に移動可能となっている。
【００２６】
下型１１及び上型１２の材質は、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、カーボンなど、ガラス製光学素子を加圧成形するための成形金型として公知の材料の中から適宜選択して用いることができる。また、これらの材料の表面に各種金属やセラミックス、カーボンなどの保護膜を形成したものを用いることもできる。下型１１及び上型１２を同一の材質としても良いし、それぞれ別の材質としても良い。
【００２７】
側壁１３の材質は、下型１１や上型１２と同様の材質を用いることができる。特に、カーボンやカーボンとセラミックスの複合材料、あるいはこれらの表面にセラミックス等の保護膜を形成したものは、溶融ガラスとのぬれ性が低く溶融ガラスの張り付きが起こり難いため好ましい。
【００２８】
加熱手段５０としては、公知の各種のヒーターの中から適宜選択して用いることができる。また、部材の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒーターや、部材の外側に接触させて使用するシート状のヒーターなどを用いることができる。また、加熱手段５０は、温度センサーを備えて、温度制御するのが好ましい。温度センサーを備えて、温度制御することにより、下型１１上の溶融ガラス４０の中央部の温度と周辺部の温度との差をすばやく小さくすることができる。温度センサーとしては、種々の熱電対の他、白金測温抵抗体、各種サーミスタなど公知の手段を使用することができる。
【００２９】
また、下型１１、上型１２、側壁１３は、加熱手段としてヒーター及び温度センサーをそれぞれ有し、温度制御されているのが好ましい。
【００３０】
次に、図１に示すフローチャートに従い、本実施形態のガラス成形体の製造方法の各工程について順を追って説明する。
【００３１】
本実施形態におけるガラス成形体の製造方法は、下型１１の上に溶融ガラスを供給する溶融ガラス供給工程、溶融ガラスの供給から所定時間後に、側壁１３と下型１１とを相対的に移動させ、側壁１３を溶融ガラスと接触しない位置に退避させる側壁退避工程を行った後、加熱手段５０により下型上の溶融ガラス４０の周辺部を加熱する加熱工程を行い、所定の温度に加熱後、加熱手段５０と下型１１とを相対的に移動させ、加熱手段５０が上型１２と接触しない位置に退避させる加熱手段退避工程を行い、次に、下型１１と上型１２とで溶融ガラスを加圧成形して第１の光学面を形成する加圧成形工程を行うことにより光学素子を製造する方法である。
【００３２】
先ず、下型１１及び上型１２、側壁１３をそれぞれ所定の温度に加熱する（工程Ｓ１）。加熱温度は、製造される光学素子に、成形面１５等の形状が良好に転写された光学面が形成される温度範囲に設定する必要がある。通常、成形するガラスのＴｇ（ガラス転移点）−１００℃からＴｇ＋１００℃程度の温度範囲とすることが好ましい。加熱温度が低すぎると光学素子に良好な光学面を形成することが困難になってくる。逆に、必要以上に温度を高くしすぎることは、ガラスと成形金型との融着を防止する観点や、成形金型の寿命の観点から好ましくない。実際には、成形するガラスの材質や、成形体の形状、大きさ、成形金型の材質、保護膜の種類、ヒーターや温度センサーの位置等種々の条件を考慮に入れて適正な温度を決定する。成形金型を構成する下型１１、上型１２、側壁１３の設定温度をすべて同じにしても良いし、それぞれ異なる設定温度としても良い。
（溶融ガラスの供給工程）
次に、下型１１と側壁１３とを供給位置Ｐ１に移動し（工程Ｓ２）、下型１１に溶融ガラス４０を供給する（工程Ｓ３）。
【００３３】
図２（ａ）、（ｂ）を用いて溶融ガラスの供給工程について説明する。溶融ガラスが貯留される溶融槽３４の下部にはノズル３３が設けられており、溶融槽３４とノズル３３はヒーター３５により所定温度に加熱されている。ノズル３３の先端から溶融状態のガラス滴が自重により落下する状態で下型１１をノズル３３の先端に接近させて受け面１４に溶融ガラス４０を滞留させる（図２（ａ））。その後、下型１１を下方に引き下げることで溶融ガラス４０が切断され、所定量の溶融ガラス４０の供給が完了する（図２（ｂ））。
【００３４】
供給された溶融ガラス４０は側壁１３に接触し、下型１１の上で溶融ガラス４０が所定の範囲よりも広がらないように溶融ガラス４０の側面４１が規制されている。そのため、多量の溶融ガラスを供給する場合であっても、供給された溶融ガラスが広がりすぎて下型１１から流れ落ちることはなく、下型１１の上で所定の形状、厚みを維持することができる。特に、溶融ガラスの体積が５００ｍｍ３以上の場合、側壁１３との接触がなければ下型１１の上で所定の形状、厚みを維持することが困難である。側壁１３は、溶融ガラス４０が所定の範囲より広がることがなければ、使用しなくても良い。
【００３５】
また、溶融ガラス４０を供給する方法はこれに限定されるものではなく、他の公知の手法を用いることもできる。例えば、ノズルの先端から溶融ガラスが液線状態で流出する状態で下型に所定量の溶融ガラスを滞留させた後、金属ブレードによって溶融ガラスを切断する方法を用いることもできる。
【００３６】
使用できるガラスの種類に特に制限はなく、光学的用途に用いられる公知のガラスを用途に応じて選択して用いることができる。例えば、リン酸系ガラス、ランタン系ガラスなどが挙げられる。
（下型、側壁の加圧位置への移動工程）
次に下型１１と側壁１３は、溶融ガラス４０を加圧する位置Ｐ２に移動する（工程Ｓ４）。
（側壁の退避工程）
下型１１および側壁１３の温度は供給される溶融ガラス４０の温度よりも低いため、供給された溶融ガラス４０は時間の経過と共に冷却される。溶融ガラス４０の冷却は、成形金型との接触面からの放熱による部分が大きい。供給された溶融ガラス４０の側面４１が側壁１３に接触しているために側面４１近傍の冷却速度が大きく、そのままの状態で冷却が進むと溶融ガラスの中心部分と周辺部分とに大きな温度差が生じてしまう。
【００３７】
そのため、溶融ガラスの供給から所定時間後に、側壁１３と下型１１とを相対的に移動させ、側壁１３を溶融ガラス４０と接触しない位置に退避させる（工程Ｓ５）。側壁１３が接続された回転軸１７を上昇させることで側壁１３と溶融ガラス４０とが接触しない状態としている。その後、回転軸１７を回転させることにより側壁１３を次の加熱工程の障害とならない位置まで移動させる。図２（ｃ）は、側壁１３を溶融ガラス４０と接触しない位置に退避させた後の下型１１と溶融ガラス４０の状態を示している。
【００３８】
側壁１３の退避は、側壁１３との接触によって溶融ガラス４０の側面４１が冷却されて、側面４１近傍の粘度が高くなり、側壁１３を退避しても周囲に流れ出すことなく形状、厚みを維持することができるようになった時点で行う。側壁１３を退避するタイミングが早すぎると、側壁１３との接触部の粘度が低すぎて溶融ガラス４０が形状を維持できずに周囲に流れ出してしまう。逆に、タイミングが遅すぎると側壁１３との接触部の温度が下がりすぎ、溶融ガラスの中心部分と周辺部分との温度差が大きくなりすぎて、精度の高い光学面を得ることが困難となる。適切なタイミングで側壁１３を退避することで、中心部分と周辺部分の温度差がそれ以上拡大するのを防止できる。
【００３９】
側壁の退避を行う適切なタイミングは、溶融ガラス４０の種類や体積、外径、厚み、製造する光学素子の形状等によって異なるため、これらの条件に応じて適宜調節すれば良い。例えば、溶融ガラス４０の体積が５００ｍｍ３程度の場合は、溶融ガラス４０が下型１１に供給されてから５〜２０秒後、溶融ガラス４０の体積が５０００ｍｍ３程度の場合は１０〜３０秒後とすることが好ましい。
（加熱工程）
次に加熱手段を加圧位置Ｐ２に移動させ（工程Ｓ６）、下型１１上の溶融ガラスの周辺部分を加熱する（工程Ｓ７）。本実施形態における加熱工程を設けることにより、側壁１３が退避して、次に上型１２により加圧する工程までの間で、下型１１上の溶融ガラス４０の周辺部の温度低下を抑制し、よって加圧成形工程における溶融ガラス４０の中心部の温度と周辺部の温度との差を小さくすることができる。この加圧成形工程における溶融ガラス４０の中心部の温度と周辺部の温度との差を小さくすることにより、上型１２および下型１１の転写性が向上し、ガラス成形体の周辺部の形状欠陥の発生を抑制することができる。図２（ｄ）は、加熱手段５０により溶融ガラス４０の周辺部を加熱している状態を模式的に示している。加熱手段５０は、側壁１３が退避した後、加熱手段５０に接続されている回転軸５１により、図示していない退避位置から回転して加圧位置Ｐ２に移動し次に回転軸５１により加熱手段５０を下降させることで、溶融ガラス４０の周辺部を加熱する。加熱後、加熱手段５０は、上昇し、図示していない退避位置に回転させることで、次の加圧成形工程で障害にならない位置に移動する（工程Ｓ８）。図２（ｅ）は、加熱手段５０が、退避した状態を示している。
【００４０】
また、加熱手段５０は、リング状の加熱体であることが好ましい。リング上の加熱体とは、図２（ｄ）に示すように、溶融ガラス４０の周辺部を加熱するリング状の形状をし、溶融ガラス４０の上部は開放された状態になっている。このように溶融ガラス４０の上部を開放にしたリング状の加熱体とすることにより、溶融ガラス４０の中心部分が放熱しやすくなり、かつ、溶融ガラス４０の周辺部を重点的に加熱することができ、より、溶融ガラスの中心部と周辺部の温度差を小さくすることができ、好ましい。
【００４１】
また、このリング状の加熱体は、周方向に分割された複数の加熱部材から構成され、複数の加熱部材のそれぞれの間隔を変えることにより、リング状の加熱体のリング径を、溶融ガラス４０の径に応じて変更することが好ましい。このようにすることにより、溶融ガラス４０の径が変更されても、加熱体を取り替える必要がなく、経済的である。
【００４２】
さらに、供給工程における側壁１３が、それぞれヒーターを有する、複数の側壁部材の組み合わせからなり、溶融ガラス４０の下型１１への供給から所定時間後に、側壁１３を複数の側壁部材に分割して、溶融ガラス４０から周方向に所定の距離、退避させ、その後、該複数の側壁部材を加熱手段として用いるのが好ましい。すなわち、側壁１３が供給位置Ｐ１で溶融ガラス４０の広がりを防止した後、所定時間後、溶融ガラス４０と側壁１３とが分離できる温度になった後、複数の側壁部材に分かれて、溶融ガラス４０と所定の距離だけ退避し、その後は、加熱手段として溶融ガラス４０の周辺部を加熱し、その後、加圧位置Ｐ２において、次の加圧成形工程で障害にならない位置まで退避する。このように、側壁１３を加熱手段５０として共用できる構成にすることにより、製造装置の部品点数が少なくなり、省スペース、経済性の面で好ましい。
（加圧成形工程）
加熱手段５０退避の後、下型１１と上型１２とで溶融ガラス４０を加圧成形する（工程Ｓ９）。図２（ｆ）は、加圧成形中の金型（下型１１、上型１２）と溶融ガラス４０を示している。溶融ガラス４０は、下型１１と上型１２とで加圧される間に更に冷却が進む。溶融ガラス４０が十分に固化する温度まで冷却された後、加圧を解除して（工程Ｓ１０）成形金型から光学素子を取り出し回収する（工程Ｓ１１）。本実施形態においては、加熱工程を行っているため、加圧成形を開始する時点において、溶融ガラスの中心部分と周辺部分とに大きな温度差が生じていないことから、高精度の光学面を有する光学素子を得ることができる。
【００４３】
加圧を解除する際の光学素子の温度は、ガラスの種類や、光学素子の大きさや形状、必要な精度等によるが、通常はガラスのＴｇ近傍の温度まで冷却されていれば良い。必要な加圧時間、荷重も種々の条件によって異なるが、通常は、加圧時間が１０秒〜３００秒、荷重が５００Ｎ〜２００００Ｎの範囲の中から適切な値を選択すれば良い。
【００４４】
加圧手段に特に制限はなく、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータを用いた電動シリンダ等の公知の加圧手段を適宜選択して用いることができる。加圧手段で駆動するのは下型、上型の何れでも良い。また、両方を駆動しても良い。
【００４５】
また、ガラス成形体の回収は、例えば、真空吸着を利用した公知の離型装置等を用いて行えばよい。ガラス成形体を回収した後、引き続いてガラス成形体の製造を行う場合は、下型１１を再び供給位置Ｐ１に移動し（工程Ｓ２）、以降の工程を繰り返せばよい。なお、本実施形態のガラス成形体の製造方法は、ここで説明した以外の別の工程を含んでいてもよい。例えば、ガラス成形体を回収する前に、得られた光学素子に残存する歪みを除去し、屈折率等の品質を均一化して更に高精度の光学素子とするために、光学素子をアニールする工程や、ガラス成形体の形状を検査する工程や、ガラス成形体を回収した後に下型１１や上型１２をクリーニングする工程を設けることも好ましい。
【００４６】
本実施形態の製造方法により製造されたガラス成形体は、デジタルカメラ等の撮像レンズ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズ、光通信用のカップリングレンズ等の各種光学素子として用いることができる。また、リヒートプレス法によって光学素子を製造するためのガラスプリフォームとして用いることもできる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００４８】
（実施例１）
図１及び図２に示したガラス成形体の製造方法および装置を用いてガラス成形体を製造した。【００４９】
製造するガラス成形体は図３に示すように、外径がφ５５ｍｍ、中心の厚みが８．５ｍｍの非球面レンズとした。下型１１により成形される面は、上型１２で加圧成形した後、研磨して最終形状とし、上型１２と接する成形面は、加圧成形した面をそのまま最終製品形状とした。下型１１及び上型１２、側壁１３の材料は、いずれも炭化タングステンを主成分とする超硬材料を用いた。上型１２の加熱温度は４９０℃、下型１１と側壁１３の加熱温度は５７０℃とした。また、ガラス材料はＴｇが５３０℃のリン酸系ガラスを用い、白金製のノズル３３から流出させ所定量の溶融ガラス４０を下型１１に供給した。【００５０】
溶融ガラスの供給工程の後に、側壁１３を退避させた後の溶融ガラスの形状は、図４に示すように底面が凸状で、直径５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのものを用いた。【００５１】
側壁１３を退避させた直後（工程Ｓ５）の図４における溶融ガラスの中央部の表面（Ａ点）の温度と周辺部の表面（Ｂ点）の温度を非接触温度計で測定した。本来であれば、溶融ガラスの中心部（Ｃ点）の温度を測定するべきであるが、測定が困難であるため、代替温度として溶融ガラスの上面の中央部のＡ点を用いた。【００５２】
次に、加熱手段５０として、図４に示すように加熱リング５５（厚さ５ｍｍのステンレス製のリング）の外周にバンドヒーター５６を巻き付け、加熱リング５５の内径を、加熱リング内壁と溶融ガラス４０との隙間ｄを２ｍｍになるようにし、バンドヒーター５６の温度を６００℃に設定したものを用いた。この加熱手段５０を、側壁１３を退避させた直後の温度測定後すぐに、図４に示すように配置した。配置後のＡ点、Ｂ点における温度を非接触温度計を用いて測定した。このときの側壁退避後からの経過時間とＡ点、Ｂ点の測定温度との関係を図５に白丸実線と黒丸波線で示す。経過時間１２５秒後に加圧開始に適した温度領域になり、加圧位置Ｐ２において、加熱手段５０を退避させて、上型１２を用いて加熱成形し、ガラス成形体を得た。図５に示すように溶融ガラス４０の中央部の表面（Ａ点）温度と周辺部の表面（Ｂ点）温度との差は、１００℃と小さい値であった。このようにして１００個のガラス形成体を作成し、目視観察により上型１２により成形した表面のヘコミやシワ、キズなどの形状欠陥の評価を行った。その結果、１００個とも形状欠陥は、認められなかった。また、成形後の上型１２の成形面には、キズの発生は認められなかった。【００５３】
（比較例１）
比較例１においては、実施例１で加熱手段を用いた加熱工程を行わなかった他は、実施例１と同様にガラス成形体を作成した。比較例１におけるＡ点、Ｂ点の表面温度を図５に白三角実線と黒三角波線で示す。図５に示すように溶融ガラス４０の中央部の表面（Ａ点）温度と周辺部の表面（Ｂ点）温度との差は、１８０℃と大きい値であった。作成した１００個のガラス形成体のうち、上型１２により成形した表面にヘコミやシワ、キズなどの形状欠陥が認められたものが５０個あった。また、成形後の上型１２の成形面には、キズが発生し、そのキズがガラス成形体に一部転写しているのが認められた。【００５４】
以上の実施例１および比較例１の結果から、供給工程の後、溶融ガラスの周辺部を加熱手段で加熱する加熱工程を行うことにより、溶融ガラスの周辺部の温度低下を抑制し、これによって溶融ガラスの中心部と周辺部との温度を近づけ、その後、加圧成形工程を行うことで、金型の転写性が良好になり、形状欠陥のないガラス成形体を形成できることがわかる。
【符号の説明】
【００５５】
１１  下型
１２  上型
１３  側壁
１４  受け面
１５  成形面
１６  内壁面
１７、５１  回転軸
３３  ノズル
３４  溶融槽
４０  溶融ガラス
５０  加熱手段
５５  加熱リング
５６  バンドヒーター
【図１】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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